提供安全可靠的低軌衛星互聯網服務(創新故事)
衛星正將通信的邊界從地面拓展至太空,讓“無處不聯”成為現實。研制千帆星座的目的就是為全球提供高速、實時、安全、可靠的自主低軌衛星互聯網服務,把互聯網“搬到天上去”。當下,新一輪科技革命和產業變革加速演進,盡快將自己的低軌衛星互聯網建設起來意義重大。
建設低軌衛星互聯網對衛星數量的要求極高,考慮到每顆衛星7年左右的壽命,我們至少要在一兩年時間內布局324顆衛星,如果目標是完全實現商用,這個數字還要翻一番。傳統衛星發射方式成本高、數量少,自2024年8月首批組網衛星開始,千帆星座開啟了“一箭18星”常態化發射模式,目前已成功將數批組網衛星發射升空,形成了衛星規模化研制和發射的新路徑。
低成本、批量化、短周期發射衛星,在國內並無先例可循。我們改變衛星主結構,採用金屬平板一體化結構,壓縮衛星尺寸,同時提高波束調度性能,大大提高了組網效率﹔在國內首次使用旋轉式拋洒分離技術,讓多星堆疊發射成為可能﹔在寬帶通信載荷上,我們通過捷變多波束相控陣等技術,為衛星大容量通信注入強勁動力﹔在國內首次大規模使用氪氣推進,大幅降低成本。
這一系列技術創新並非一帆風順。比如,過去的衛星主結構通常是方方正正的,現在要做成扁平式,各部分都要重新研發設計。旋轉式拋洒分離結構像打瓦片一樣,讓18顆堆疊在一起的衛星快速發射,這一過程既要實現高效分離,又不能讓衛星彼此碰撞,我們為此做了大量的仿真模擬。過程中,我們也遇到過點火失敗的情況,這時就要反復查找問題,在抽絲剝繭中反復試驗、反復迭代,確保在軌成功。
低軌衛星互聯網建設是個新事物,未來將面向公眾,拓展其民用商用空間,挑戰之一就是對接用戶需求與應用場景。要克服這個難題,少不了協同創新與院企合作。在千帆星座項目測試的過程中,企業作為運營方會及時反饋對用戶需求的新理解、對應用場景的新想法,我們再根據企業反饋的意見改進設計研發,這是一個雙向互動交流的過程。由於每顆衛星有不同的應用場景和在軌表現,我們採取“研制一代、預研一代、謀劃一代”的策略,促使我們的衛星在研發中不斷迭代,形成良好的反饋閉環機制。
完成發射任務的同時,千帆星座面向下游應用的測試與演示也在緊鑼密鼓開展。在離大陸幾千公裡的海面上、在地面基站較少的地方,也可以通過寬帶通信實現流暢清晰的視頻語音通話。今年,千帆星座將力爭完成324顆衛星累計在軌。我相信,那一天終會來臨——在太平洋的船隻上可以實現高清通話、巴西農場憑數據精准播種、馬來西亞山區與全球課堂實時互動……這正是千帆星座的使命。
(作者為中國科學院微小衛星創新研究院院長,本報記者李君強採訪整理)
記者手記
在實踐中不斷優化迭代
低軌衛星互聯網建設是一項宏大工程,而項目團隊面對的是一個個具體的問題:如何在極短周期內把衛星造出來,如何讓幾百顆衛星以更低成本、更高質量進入軌道,如何在一次次發射中迭代升級……千帆星座並不追求一蹴而就的完美方案,而是在實踐中不斷優化修正。
千帆星座項目推進過程中,一個特征尤為突出:通過運營方企業提供的需求與場景讓技術快速迭代。“研制一代、預研一代、謀劃一代”,技術方案在需求與場景中快速更新,在高強度任務中完成從設計圖紙到在軌運行的跨越。
這是一種更具科學性的科技攻關方式:目標明確、節奏緊湊、協同高效,也允許在實踐中試錯和修正。低軌衛星互聯網的價值,終將體現在“無處不聯”的應用場景中,院企之間的“雙向奔赴”和高效的協同創新體系推動了項目的落地。
把互聯網“搬上天”,更讓協同創新“落在地”。千帆星座的實踐,是對我國空間信息基礎設施建設路徑的探索。把復雜系統工程持續、穩定做下去,千帆星座所呈現的不只是技術水平的躍升,更是國家創新體系整體效能的提升。
延伸閱讀
讓“無處不聯”成為現實
當我們對互聯網習以為常時,在遠離大陸的海面上、地面基站覆蓋不到的森林和戈壁中,仍然存在寬帶互聯網的空白地帶。千帆星座這一重大衛星互聯網工程應運而生,旨在建成一個覆蓋全球、高速可靠的低軌衛星互聯網,為全球提供高速互聯網服務,同時保障國家在空間互聯網領域的自主可控與戰略安全。
為實現這一目標,中國科學院微小衛星創新研究院千帆星座項目團隊致力於攻克高密度組網、高效率通信、低成本制造以及智能自主等技術難題。高效入軌技術讓星座得以大規模部署﹔高效率高集成通信載荷技術為衛星大容量通信注入強勁動力﹔高集成綜合電子等系列技術為星座自主運維筑牢“智能底座”,構建起全鏈條創新體系。
2025年10月,中國科學院微小衛星創新研究院研制的千帆星座第六批組網衛星以“一箭18星”方式發射升空,同年11月,“千帆星座衛星規模化研制”獲得2025年世界互聯網大會領先科技獎。隨著千帆星座項目穩步推進,“無處不聯”的願景正加速成為現實。
(本報記者李君強整理)
《 人民日報 》( 2026年01月21日 06 版)
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